الكلمات المفتاحية: زيادة سعة الشبكة الضوئية، الابتكار التكنولوجي المستمر، إطلاق مشاريع تجريبية للواجهات عالية السرعة تدريجياً
في عصر قوة الحوسبة، ومع الدافع القوي للعديد من الخدمات والتطبيقات الجديدة، تستمر تقنيات تحسين القدرات متعددة الأبعاد مثل معدل الإشارة، وعرض الطيف المتاح، ووضع الإرسال المتعدد، ووسائط الإرسال الجديدة في الابتكار والتطوير.
أولاً وقبل كل شيء، من منظور زيادة معدل إشارة الواجهة أو القناة، فإن نطاقشبكة 10 جيجاتم توسيع نطاق النشر في شبكة الوصول بشكل أكبر، واستقرت المعايير التقنية لتقنية 50G PON بشكل عام، وتشتد المنافسة على الحلول التقنية لتقنية 100G/200G PON؛ وتهيمن سرعة 100G/200G على شبكة النقل، ومن المتوقع أن تزداد نسبة معدل الربط الداخلي أو الخارجي لمراكز البيانات بسرعة 400G بشكل كبير، في حين يتم الترويج بشكل مشترك لتطوير منتجات ذات معدلات أعلى مثل 800G/1.2T/1.6T وغيرها، بالإضافة إلى البحث في المعايير التقنية، ومن المتوقع أن يقوم المزيد من مصنعي رؤوس الاتصالات الضوئية الأجانب بإصدار منتجات رقائق معالجة الإشارات الرقمية المتماسكة بسرعة 1.2T أو أعلى أو خطط تطوير عامة.
ثانيًا، من منظور الطيف المتاح للإرسال، أصبح التوسع التدريجي للنطاق C التجاري ليشمل النطاقين C وL حلًا تكامليًا في هذا المجال. ومن المتوقع أن يستمر أداء الإرسال المختبري في التحسن هذا العام، مع مواصلة الأبحاث في أطياف أوسع مثل النطاق S+C+L.
ثالثًا، من منظور تعدد إرسال الإشارات، ستُستخدم تقنية تعدد الإرسال بتقسيم الفضاء كحل طويل الأمد لمشكلة اختناق سعة الإرسال. وسيستمر نشر وتوسيع نظام الكابلات البحرية القائم على زيادة عدد أزواج الألياف الضوئية تدريجيًا. وستُواصل دراسة تقنية تعدد الإرسال الأساسية، القائمة على تعدد الإرسال النمطي و/أو تعدد الإرسال المتعدد، دراسةً معمقة، مع التركيز على زيادة مسافة الإرسال وتحسين أدائه.
ثم، من منظور وسائط النقل الجديدة، ستصبح الألياف الضوئية G.654E فائقة الانخفاض في الفقد الخيار الأول لشبكات النقل الرئيسية، وسيتم تعزيز انتشارها، وسيستمر البحث في استخدام الألياف الضوئية (الكابلات) بتقنية تقسيم الفضاء المتعدد. وقد أصبحت مزاياها المتعددة، مثل الطيف الترددي، والتأخير المنخفض، والتأثير غير الخطي المنخفض، والتشتت المنخفض، محط اهتمام الصناعة، مع مواصلة تحسين فقد الإرسال وعملية السحب. بالإضافة إلى ذلك، ومن منظور التحقق من نضج التكنولوجيا والمنتج، واهتمام الصناعة بالتطوير، من المتوقع أن تُطلق شركات الاتصالات المحلية شبكات حية لأنظمة عالية السرعة مثل DP-QPSK 400G ذات أداء المسافات الطويلة، و50G PON ثنائية الوضع، وقدرات الإرسال المتناظر في عام 2023. ويؤكد عمل التحقق التجريبي نضج منتجات واجهة السرعة العالية النموذجية، ويضع الأساس للنشر التجاري.
أخيرًا، مع تحسن معدل نقل البيانات وسعة التبديل، أصبح التكامل العالي واستهلاك الطاقة المنخفض من متطلبات تطوير الوحدة الضوئية الأساسية للاتصالات الضوئية، لا سيما في سيناريوهات تطبيقات مراكز البيانات النموذجية. فعندما تصل سعة التبديل إلى 51.2 تيرابت/ثانية وما فوق، قد تواجه الوحدات الضوئية المتكاملة بسرعة 800 جيجابت/ثانية وما فوق منافسة من الوحدات القابلة للتوصيل والحزم الكهروضوئية (CPO). ومن المتوقع أن تواصل شركات مثل إنتل وبرودكوم ورانوفوس تحديث منتجاتها وحلولها الحالية من الحزم الكهروضوئية خلال هذا العام، وقد تطلق نماذج منتجات جديدة. كما ستتابع شركات تقنية الفوتونيات السيليكونية الأخرى البحث والتطوير بنشاط أو تولي اهتمامًا كبيرًا لهذا المجال.
بالإضافة إلى ذلك، فيما يتعلق بتقنية التكامل الضوئي القائمة على تطبيقات الوحدات الضوئية، ستتعايش تقنية الفوتونات السيليكونية مع تقنية تكامل أشباه الموصلات من النوع III-V، نظرًا لما تتمتع به تقنية الفوتونات السيليكونية من تكامل عالٍ وسرعة فائقة وتوافق جيد مع عمليات CMOS الحالية. وقد بدأ تطبيق تقنية الفوتونات السيليكونية تدريجيًا في الوحدات الضوئية القابلة للتوصيل متوسطة وقصيرة المدى، وأصبحت الحل الاستكشافي الأول لتكامل CPO. ويتفاءل القطاع الصناعي بمستقبل تقنية الفوتونات السيليكونية، وسيتم أيضًا إجراء استكشاف تطبيقاتها في الحوسبة الضوئية وغيرها من المجالات بالتزامن مع هذا التطور.
تاريخ النشر: 25 أبريل 2023